恒定電流復(fù)習(xí)用

1、第二部分 串、并聯(lián)電路 電功和電熱知識(shí)要點(diǎn)梳理知識(shí)點(diǎn)一電阻的連接知識(shí)梳理串、并聯(lián)電路特點(diǎn) 串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流各處電流相等即電流分配和電阻成反比電壓電壓分配和電阻成正比各支路兩端電壓相等總電阻總電阻等于各電阻之和，即總電阻的倒數(shù)等于各電阻倒數(shù)之和，即功率分配功率分配和電阻成正比，即功率分配和電阻成反比，即疑難導(dǎo)析1處理復(fù)雜電路，關(guān)鍵是畫復(fù)雜電路的等效電路圖，其原則和方法為：（1）原則：無電流的支路除去；電勢相等的各點(diǎn)合并；理想導(dǎo)線任意長短；理想電流表可認(rèn)為短路，理想電壓表可認(rèn)為斷路；電壓穩(wěn)定時(shí)電容器可認(rèn)為斷路。（2）方法：電流分支法：先將各結(jié)點(diǎn)用字母標(biāo)上，判定各支路元件中電流的有無和方向（可假

2、設(shè)在總電路兩端加上電壓后判定），然后按電流流向，自左到右將各元件結(jié)點(diǎn)，分支逐一畫出，加工整理即可；等勢點(diǎn)排列法：標(biāo)出結(jié)點(diǎn)字母，判斷出各結(jié)點(diǎn)電勢的高低（電路無電壓時(shí)可先假設(shè)加上電壓），將各結(jié)點(diǎn)按電勢高低自左到右排列，再將各結(jié)點(diǎn)間的支路畫出，然后加工整理即可。注意：以上兩種方法常常結(jié)合使用。2幾個(gè)有用的結(jié)論（1）串聯(lián)電路的總電阻大于電路中任意一個(gè)電阻，電路中任意一個(gè)電阻變大時(shí)，串聯(lián)的總電阻變大。（2）并聯(lián)電路的總電阻小于電路中任意一個(gè)電阻，任意一個(gè)電阻變大時(shí)，總電阻變大。（3）電阻并聯(lián)后的總電阻為。（注意并聯(lián)后總電阻不等于） ：如圖所示，兩個(gè)截面不同、長度相等的均勻銅棒接在電路中，兩端電壓為U，則

3、（ ）A通過兩棒的電流強(qiáng)度相等B兩棒的自由電子定向移動(dòng)的平均速率不等C兩棒內(nèi)的電場強(qiáng)度不同，細(xì)棒內(nèi)場強(qiáng)大于粗棒內(nèi)場強(qiáng)D細(xì)棒兩端的電壓大于粗棒兩端的電壓答案：ABCD解析：兩棒串聯(lián)，故選項(xiàng)A正確。由，因，所以，故選項(xiàng)B對。，因，所以，故選項(xiàng)C正確。，因，所以，故選項(xiàng)D正確。知識(shí)點(diǎn)二閉合電路歐姆定律知識(shí)梳理1內(nèi)容閉合電路中的電流跟電源電動(dòng)勢成正比，跟內(nèi)、外電路電阻之和成反比，這個(gè)結(jié)論叫做閉合電路歐姆定律。2表達(dá)式（1）電流表達(dá)式（2）電壓表達(dá)式3適用范圍外電路是純電阻的電路。4路端電壓U外電路兩端的電壓，即電源的輸出電壓，（1）當(dāng)外電阻R增大時(shí)，I減小，內(nèi)電壓減小，路端電壓U增大。當(dāng)外電路斷開時(shí)，

4、I=0，U=E。（2）當(dāng)外電阻減小時(shí)，I增大，內(nèi)電壓增大，路端電壓減小。當(dāng)電源兩端短路時(shí)， 外電阻。（3）路端電壓也可以表示為， 也可以得到路端電壓隨外電阻增大而增大的結(jié)論。5路端電壓與電流的關(guān)系（U一I圖象）如下左圖所示為U一I圖象，由知，圖線為一條直線，與縱軸交點(diǎn)為電源電動(dòng)勢，與橫軸交點(diǎn)為短路電流，直線的斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻。由于一般電源的內(nèi)阻r很小，故外電壓U隨電流I的變化不太明顯，實(shí)際得到的圖線往往很平，只畫在坐標(biāo)紙上的上面一小部分，為充分利用坐標(biāo)紙，往往將橫軸向上移，如下右圖所示的實(shí)驗(yàn)圖線。此時(shí)應(yīng)注意，圖線與橫軸的交點(diǎn)，并非短路電流，不可盲目用它求內(nèi)阻，但圖線與縱軸的交點(diǎn)仍代表電

5、動(dòng)勢E，圖線斜率的絕對值仍等于內(nèi)阻r。6閉合電路中的功率（1）電源的總功率：；（2）電源內(nèi)耗功率：；（3）電源的輸出功率：。疑難導(dǎo)析1、部分電路歐姆定律的圖象、伏安特性曲線圖象與閉合電路的曲線的區(qū)別圖象物理意義注意問題圖象反映U跟I的正比關(guān)系圖象的斜率表示導(dǎo)體的電阻圖象反映導(dǎo)體的伏安特性，圖象是直線表示導(dǎo)體為線性元件，曲線表示導(dǎo)體為非線性元件圖象斜率的倒數(shù)為導(dǎo)體的電阻閉合電路的圖象表示電源的輸出圖象特性，縱軸截距為電源電動(dòng)勢，橫軸截距為短路電流圖象斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻2、 閉合電路中電路的動(dòng)態(tài)分析方法根據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)電路的性質(zhì)，來分析電路中某一電阻變化而引起的整個(gè)電路中各部分電學(xué)量

6、的變化情況，常見方法如下：（1）程序法基本思路是“部分整體部分”，即從阻值變化的部分入手，由串并聯(lián)規(guī)律判知的變化情況，再由歐姆定律判知和的變化情況，最后由部分電路歐姆定律判知各部分物理量的變化情況。分析解答這類習(xí)題的一般步驟是：確定電路的外電阻以及外電阻如何變化。說明：a、當(dāng)外電路的任何一個(gè)電阻增大（或減小）時(shí)，電路的總電阻一定增大（或減?。?；b、在如圖所示分壓電路中，滑動(dòng)變阻器可以視為由兩段電阻構(gòu)成，其中一段與用電器并聯(lián)（以下簡稱并聯(lián)段），另一段與并聯(lián)部分串聯(lián)（以下簡稱串聯(lián)段）；設(shè)滑動(dòng)變阻器的總電阻為R，燈泡的電阻為，與燈泡并聯(lián)的那一段電阻為，則分壓器的總電阻為。上式可以看出，當(dāng)減小時(shí)， 增

7、大；當(dāng)增大時(shí)，減小。由此可以得出結(jié)論：分壓器總電阻的變化情況，與并聯(lián)段電阻的變化情況相反，與串聯(lián)段電阻的變化情況相同。根據(jù)閉合電路歐姆定律，確定電路的總電流如何變化。由，確定電源的內(nèi)電壓如何變化。由，確定電源的外電壓（路端電壓）如何變化。由部分電路歐姆定律確定干路上某定值電阻兩端的電壓如何變化。確定支路兩端的電壓如何變化以及通過各支路的電流如何變化。此類題型還可用“并同串反”規(guī)律判斷。所謂“并同”，即某一電阻增大時(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大，反之則減小。所謂“串反”，即某一電阻增大時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓，電功率都將減小。（2）極限法：即

8、因變阻器滑片滑動(dòng)引起電路變化的問題，可將變阻器的滑動(dòng)端分別滑至兩個(gè)極端去討論。（3）特殊值法：對于某些雙臂環(huán)路問題，可以采取代入特殊值去判定，從而找出結(jié)論。3、電源的輸出功率隨外電阻的變化規(guī)律電源的輸出功率為。當(dāng)時(shí)，有最大值，即與外電阻R的這種函數(shù)關(guān)系可用如圖的圖象定性地表示：由圖象還可知，對應(yīng)于電源的非最大輸出功率P可以有兩個(gè)不同的外電阻和，當(dāng)時(shí)，若R增大，則增大；當(dāng)時(shí)，若R增大，則減小。說明：上面的結(jié)論都是在電源的電動(dòng)勢的內(nèi)電阻r不變的情況下適用。在電源的內(nèi)阻不變時(shí)，電源的輸出功率（即外電阻上消耗的功率）隨外電阻的變化不是單調(diào)的，存在極值：當(dāng)外電阻等于內(nèi)電阻時(shí)，輸出功率達(dá)到最大值。如果一個(gè)

9、電路的外電阻固定不變，當(dāng)電源的內(nèi)電阻發(fā)生變化時(shí)，電源的輸出功率隨內(nèi)電阻的變化是單調(diào)的，內(nèi)電阻減小，輸出功率增大，當(dāng)內(nèi)電阻最小時(shí)，輸出功率最大。特別提醒：（1）外電阻越向靠近內(nèi)阻方向變化，電源輸出功率越大。（2）判斷可變電阻的功率，方法與此相似，只要把其余電阻看成內(nèi)電阻處理即可。4、電源效率電源效率：指電源的輸出功率與電源的功率之比，即。對純電阻電路：，所以當(dāng)R增大時(shí)，效率提高，當(dāng)時(shí)，電源有最大輸出功率，效率僅為50%，效率并不高。5、電路故障分析電路故障分析來源于生產(chǎn)生活實(shí)際，意義重大，是高考命題的一個(gè)熱點(diǎn)，故障一般是斷路或短路。斷路和短路各有特點(diǎn)。（1）電路中發(fā)生斷路，表現(xiàn)為電源電壓不為零，

10、而電流為零；斷路后，電源電壓將全部降落在斷路之處。若電路中某兩點(diǎn)間電壓不為零，等于電源電壓，則過這兩點(diǎn)間有斷點(diǎn)，而這兩點(diǎn)與電源連接部分無斷點(diǎn)；若電路中某兩點(diǎn)間電壓為零，說明這兩點(diǎn)間無斷點(diǎn)，而這兩點(diǎn)與電源連接部分有斷點(diǎn)。（2）電路中某一部分發(fā)生短路，表現(xiàn)為有電流通過電路而該電路兩端電壓為0。明確電路故障的這些特點(diǎn)是正確分析電路故障問題的基礎(chǔ)。6、電路問題的分析和計(jì)算技巧（1）電路的綜合分析和計(jì)算應(yīng)掌握的六種等效處理方法：電表的等效處理若不考慮電表的內(nèi)阻對電路的影響，即把電表看成是理想的電表。這樣，可把理想電流表看成是能測出電流的導(dǎo)線，把理想電壓表看成是能測出電壓的阻值為無窮大的電阻（即電壓表處可

11、看成斷路），若要考慮內(nèi)阻對電路的影響時(shí)，電表都應(yīng)等效為一個(gè)電阻?；瑒?dòng)變阻器的等效處理滑動(dòng)變阻器在電路中起改變電流的作用，在電路計(jì)算中，一般把它當(dāng)作兩個(gè)電阻分開進(jìn)行處理。電容器的等效處理電容器具有“隔直流，通交流”的性質(zhì)，這個(gè)性質(zhì)決定了它在恒定電路中具有斷路的特點(diǎn)。當(dāng)電容器處于充、放電時(shí)，有電流通過電容器；當(dāng)電容器充、放電結(jié)束時(shí)，即電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，無電流通過電容器，此時(shí)，它在電路中相當(dāng)于一個(gè)阻值為無窮大的元件，在簡化時(shí)可把它作斷路（或去掉）等效處理。電動(dòng)機(jī)的等效處理電動(dòng)機(jī)是一種非純電阻性用電器，它把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能，在電路計(jì)算中，常把電動(dòng)機(jī)等效為阻值等于其內(nèi)阻的電阻和無電阻的轉(zhuǎn)動(dòng)線圈D

12、串聯(lián)而成，如圖所示。電流通過時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而線圈D把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。無電流通過的電阻的等效處理在電路中，當(dāng)通過某一電阻的電流為零時(shí)，則它兩端的電壓為零，即電阻兩端的電勢相等，可把這樣的電阻用一段無電阻的導(dǎo)線來等效。多個(gè)電阻的等效處理（2）電路分析和計(jì)算的常用方法典型的電路分析和計(jì)算問題，涉及兩個(gè)歐姆定律、電功、電功率、電熱、串并聯(lián)電路的特點(diǎn)等知識(shí)點(diǎn)，要確切理解每個(gè)物理概念和物理規(guī)律的內(nèi)涵、適用條件及有關(guān)知識(shí)的聯(lián)系和區(qū)別，同時(shí)可以在學(xué)習(xí)中總結(jié)、歸納方法和技巧，使復(fù)雜問題得到簡化。有關(guān)電路計(jì)算常用的方法：比例法和分析法；等效法（等效電阻、等效電源法）；節(jié)點(diǎn)電流分析法；解析法；內(nèi)電路切入法等

13、。典型例題透析題型一對電動(dòng)勢、路端電壓的理解（1）電動(dòng)勢是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量，它定義為：電源提供的電能與通過電源的電荷量之比，即，數(shù)值上等于為移送單位電荷量（1C）的電荷所提供的電勢能，其單位為V，與電壓單位相同，但反映的物理過程是不同的。電壓的數(shù)值等于單位電荷量的電荷通過電路時(shí)消耗的電勢能。（2）路端電壓U：外電路兩端的電壓，即電源的輸出電壓，。題型二閉合電路的動(dòng)態(tài)分析在討論電路中電阻發(fā)生變化后引起電流、電壓發(fā)生變化的問題時(shí)，要善于把部分電路和全電路結(jié)合起來，注意思考的邏輯順序，使得出的每一個(gè)結(jié)論都有依據(jù)，這樣才能有助于培養(yǎng)嚴(yán)密的推理能力，作出科學(xué)的判斷?？偨Y(jié)升華：

14、這類問題的解題規(guī)律是：由題中一個(gè)電阻的變化總電阻總電流內(nèi)電壓路端電壓各支路電流、電壓及電阻等。要根據(jù)歐姆定律以及串、并聯(lián)電路中電壓和電流的分配關(guān)系求解。舉一反三【變式】在如圖所示的電阻中，和皆為定值電阻，為可變電阻，電源的電動(dòng)勢為，內(nèi)阻為r。設(shè)電流表A的讀數(shù)為I，電壓表V的讀數(shù)為U。當(dāng)?shù)幕瑒?dòng)觸點(diǎn)向圖中a端移動(dòng)時(shí)（ ）AI 變大，U變小 BI 變大，U變大CI 變小，U變大 DI 變小，U變小答案：D解析：當(dāng)?shù)幕瑒?dòng)觸點(diǎn)向a端滑動(dòng)時(shí)，變小，故而外電路的電阻變小，路端電壓變小，電壓示數(shù)減小，干路電流I增大，則兩端電壓減小，電流減小，電流表示數(shù)變小，選項(xiàng)D正確。題型三含有電容器電路的分析與計(jì)算方法1穩(wěn)

15、態(tài)含容直流電路電容器處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，相當(dāng)于斷路，此時(shí)的電路具有以下兩個(gè)特點(diǎn)：（1）電容器所在支路無電流，與電容器直接串聯(lián)的電阻相當(dāng)于一根無阻導(dǎo)線；（2）電容器上的電壓就是含有電容器的那條支路并聯(lián)部分電路的電壓。分析清楚電路中各電阻元件的連接方式，把握電路在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)所具有的上述兩個(gè)特點(diǎn)，是解決穩(wěn)態(tài)含容直流電路問題的關(guān)鍵。2動(dòng)態(tài)含容直流電路若直流電路結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，電容器兩端的電壓往往會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化，從而在電路中產(chǎn)生短暫的充、放電電流，使電容器的電荷量發(fā)生改變，試題通常要求分析這個(gè)電容器所帶電荷的電荷量的改變量及充、放電電流的方向。對于這類問題，只要抓住初、末兩穩(wěn)定狀態(tài)電容器極板電壓的變化情況，

16、根據(jù)來分析即可；若是電荷量連續(xù)變化的動(dòng)態(tài)問題，可以利用微元法，分析極短時(shí)間內(nèi)的電壓變化量。3、如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢E=6.00V，其內(nèi)阻可忽略不計(jì)。電阻的阻值分別為=2.4 k，4.8 k，電容器的電容C=4.7。閉合開關(guān)S，待電流穩(wěn)定后，用電壓表測兩端的電壓，其穩(wěn)定值為1.50 V。（1）該電壓表的內(nèi)阻為多大？（2）由于電壓表的接入，電容器的電荷量變化了多少？思路點(diǎn)撥：因?yàn)殡娐分卸ㄖ惦娮枳柚递^大，所以該處電壓表應(yīng)該考慮其內(nèi)阻的影響，此時(shí)電壓表即為一個(gè)可以顯示自身電壓的電阻。電容器的電壓，即為與之并聯(lián)的電阻的電壓，由串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及電容器電容的定義式即可求解。解析：（1）設(shè)電壓表

17、的內(nèi)阻為，測得兩端的電壓為，與并聯(lián)后的總電阻為R， 則有 由串聯(lián)電路的規(guī)律 聯(lián)立得： 代入數(shù)據(jù)得4.8 k（2）電壓表接入前，電容器上的電壓等于電阻上的電壓，兩端的電壓為， 則 又 接入電壓表后，電容器上的電壓為 由于電壓表的接入，電容器帶電荷量增加了 代入數(shù)據(jù)，可得?？偨Y(jié)升華：（1）求解含電容器的電路問題，首先弄清電路結(jié)構(gòu)，分析出電容器兩極板電勢的高低，由串、并聯(lián)電路及歐姆定律計(jì)算或判斷出極板間電壓大小，最后由計(jì)算電容器的帶電量。（2）最近幾年高考對此類問題主要考查了極板上的帶電性、帶電量或帶電粒子在電容器極板間的運(yùn)動(dòng)。舉一反三【變式】如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢E=3. 0V，內(nèi)阻r=1

18、.0；電阻=10，10， =30，=35；電容器的電容C=100。電容器原來不帶電，求接通電鍵K并達(dá)到穩(wěn)定這一過程中流過的總電量。解析：電鍵K閉合后，由電阻的串并聯(lián)公式，得閉合電路的總電阻為由歐姆定律得，通過電源的電流電源的端電壓V電阻兩端的電壓V通過的總電量就是電容器的帶電量C。知識(shí)點(diǎn)一電表的改裝知識(shí)梳理1電流表（表頭）小量程的電流表G是我們常說的“表頭”，電流表G的主要參數(shù)有三個(gè)：電流表G的電阻，通常叫做電流表的內(nèi)阻；指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時(shí)的電流，叫做電流表G的滿偏電流，也叫電流表G的量程；電流表G通過滿偏電流時(shí)加在它兩端的電壓叫做滿偏電壓，也叫電壓量程。由歐姆定律可知，電流表G的滿偏電流和

19、滿偏電壓一般都比較小。2電壓表的改裝電流表G的電壓量程，當(dāng)改裝成量程為U的電壓表時(shí)，應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電阻R，因?yàn)榇?lián)電阻有分壓作用，因此叫做分壓電阻，如圖所示。電壓擴(kuò)大量程的倍數(shù)由串聯(lián)電路的特點(diǎn)得解得即電壓擴(kuò)大量程的倍數(shù)為n時(shí)，需要串聯(lián)的分壓電阻電壓表的總電阻。3電流表的改裝電流表G的量程為，當(dāng)改裝成量程為I的電流表時(shí)，應(yīng)并聯(lián)一個(gè)電阻R，因?yàn)椴⒙?lián)電阻R可以起到分流作用，因此叫做分流電阻，已知電流表G滿偏電流為，擴(kuò)大量程的電流表滿偏電流為I，如圖所示。擴(kuò)大量程的倍數(shù)由并聯(lián)電路的特點(diǎn)得所以即電流擴(kuò)大量程的倍數(shù)為n時(shí)，需并聯(lián)的分流電壓為電流表的總電阻。說明：加在電壓表兩端的電壓等于加在表頭兩端的電壓和加在

20、分壓電阻兩端的電壓之和；通過電流表的電流和流過表頭G的電流不一樣。電壓表的量程是指通過表頭的電流達(dá)到時(shí)加在電壓表兩端的總電壓U；電流表的量程是指通過表頭的電流達(dá)到滿偏時(shí)，通過表頭和分流電阻的電流之和。由串聯(lián)分壓原理可知：串聯(lián)的分壓電阻越大，電壓表的量程越大，由并聯(lián)分流原理可知，并聯(lián)的分流電阻越小，電流表的量程越大。實(shí)際的電壓表內(nèi)阻不是“”，電流表內(nèi)阻不是零，它們接入電路進(jìn)行測量時(shí)必對原來的電路有影響。這是今后我們要注意的，有時(shí)不考慮電表內(nèi)阻對電路的影響，這是為了研究的方便，認(rèn)為電壓表的內(nèi)阻是無限大，電流表的內(nèi)阻為零，這時(shí)它們叫做理想電表，是理想化模型。4電表的校對按如圖所示的電路對改裝成的電表

21、進(jìn)行校對。校對時(shí)注意搞清楚改裝后電表刻度盤每一小格表示多大的數(shù)值。疑難導(dǎo)析1、理想電表和非理想電表（1）中學(xué)階段，大多數(shù)情況下，電壓表和電流表都可看作是理想的，即電壓表內(nèi)阻為無窮大，電流表的內(nèi)阻為零。這種理想電表連入電路對整個(gè)電路是沒有影響的。但是在有些情況下，電表并不能看作是理想的（特別是一些實(shí)驗(yàn)測量問題），這時(shí)的電表既是一個(gè)測量的儀表，又是連接在電路中的一個(gè)電阻，就好像電流表變成了一個(gè)小電阻，只不過這個(gè)電阻能顯示出流過它的電流；電壓表變成了一個(gè)大的電阻，它同時(shí)可顯示出自己兩端的電壓。（2）非理想電表對電路的影響：當(dāng)電路中存在非理想電壓表時(shí)，起分流作用，故測量值比真實(shí)值偏??；當(dāng)電路中接入非理

22、想電流表時(shí)，起分壓作用，故測量值偏小。2、電表的讀數(shù)方法在實(shí)驗(yàn)中，測量時(shí)要按照有效數(shù)字的規(guī)律來讀數(shù)。測量儀器的讀數(shù)規(guī)則為：測量誤差出現(xiàn)在哪一位，讀數(shù)就相應(yīng)讀到哪一位，在中學(xué)階段一般可根據(jù)測量儀器的最小分度來確定讀數(shù)誤差出現(xiàn)的位置，對于常用的儀器可按下述方法讀數(shù)。（1）最小分度是“1”的儀器，測量誤差出現(xiàn)在下一位，下一位按十分之一估讀，如最小刻度是1 mm的刻度尺，測量誤差出現(xiàn)在毫米的十分位上，估讀到十分之幾毫米。（2）最小分度是“2”或“5”的儀器，測量誤差出現(xiàn)在同一位上，同一位分別按二分之一或五分之一估讀。如學(xué)生用的電流表0.6 A量程，最小分度為0. 02 A，誤差出現(xiàn)在安培的百分位，只讀

23、到安培的百分位，估讀半小格，不足半小格的舍去，超過半小格的按半小格估讀，以安培為單位讀數(shù)時(shí)，百分位上的數(shù)字可能為0、1、2、9；學(xué)生用的電壓表15 V量程，最小分度為0.5 V，測量誤差出現(xiàn)在伏特的十分位上，只讀到伏特的十分位，估讀五分之幾小格，以電壓為單位讀數(shù)時(shí)，十分位上的數(shù)字可能為0、1、2、9。（3）對歐姆表的讀數(shù)：待測電阻的阻值應(yīng)為表盤讀數(shù)乘上倍數(shù)。為減小讀數(shù)誤差，指針應(yīng)指表盤到的部分，否則需換擋，換擋后，需要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。知識(shí)點(diǎn)二電阻的測量伏安法知識(shí)梳理1原理部分電路歐姆定律。2兩種接法如圖甲所示，電流表接在電壓表兩接線柱外側(cè)，通常稱“外接法”；如圖乙所示，電流表接在電壓表兩接線

24、柱內(nèi)側(cè)，通常稱“內(nèi)接法”。3誤差分析采用圖甲的接法時(shí)，由于電壓表分流，電流表測出的電流值要比通過電阻R的電流大，因而求出的阻值等于待測電阻和電壓表內(nèi)阻的并聯(lián)值，所以測量值比真實(shí)值小。電壓表內(nèi)阻比待測電阻大得越多，測量誤差越小，因此測量小電阻時(shí)應(yīng)采取這種接法。采用圖乙的接法時(shí)，由于電流表的分壓，電壓表測出的電壓值要比電阻R兩端的電壓大，因而求出的是待測電阻與電流表內(nèi)阻的串聯(lián)值。所以測量的電阻值比真實(shí)值大，待測電阻越大，相對誤差越小，因此測量大電阻時(shí)應(yīng)采取這種接法。4伏安法的選擇為減小伏安法測電阻的系統(tǒng)誤差，應(yīng)對電流表外接法和內(nèi)接法作出選擇，其方法是：（1）阻值比較法：將待測電阻的阻值與電壓表、電

25、流表內(nèi)阻進(jìn)行比較，若，宜采用電流表外接法；若，宜采用電流表內(nèi)接法。（2）臨界值法：令，當(dāng)時(shí)，內(nèi)接法；時(shí)，外接法。（3）實(shí)驗(yàn)試探法：按如圖接好電路，讓電壓表的一根接線P先后與B、C處接觸一下，如果電流表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表外接法；如果電流表的示數(shù)有較大的變化，而電壓表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表內(nèi)接法。疑難導(dǎo)析一、測量電阻的若干方法1安安法測電阻若電流表內(nèi)阻已知，則可當(dāng)作電流表、電壓表以及定值電阻來使用。（1）如圖所示，當(dāng)兩表所能測得的最大電壓接近時(shí)，如果已知的內(nèi)阻， 則可測得的內(nèi)阻。（2）如圖所示，當(dāng)兩電表的滿偏電壓時(shí)，串聯(lián)一定值電阻后， 同樣可測得的內(nèi)阻。2伏伏法測電阻電壓表內(nèi)阻

26、已知，則可當(dāng)作電流表、電壓表和定值電阻來使用。（1）如圖所示，兩電表的滿偏電流接近時(shí)，若已知的內(nèi)阻，則可測出的內(nèi)阻。（2）如圖所示，兩電表的滿偏電流時(shí)，并聯(lián)一定值電阻后， 同樣可測得的內(nèi)阻。3電阻箱當(dāng)電表使用（1）電阻箱當(dāng)作電壓表使用如圖所示，可測得電流表的內(nèi)阻圖中電阻箱R可測得表兩端的電壓為，起到了測電壓的作用。（2）電阻箱當(dāng)作電流表使用如圖所示，若已知R及，則測得干路電流為。圖中電阻箱與電壓表配合使用起到了測電流的作用。4比較法測電阻如圖所示，測得電阻箱的阻值及表、表示數(shù)，可得。如果考慮電表內(nèi)阻的影響，則。5替代法測電阻如圖所示：（1）S接1，調(diào)節(jié)，讀出A表示數(shù)為I；（2）S接2，不變，調(diào)

27、節(jié)電阻箱，使A表示數(shù)仍為I；（3）由上述可得。 該方法優(yōu)點(diǎn)是消除了A表內(nèi)阻對測量的影響，缺點(diǎn)是電阻箱的電阻不能連續(xù)變化。6半偏法測電流表內(nèi)阻（1）找出電流表的三個(gè)參數(shù)、和，可直接從表頭上讀出， 可采用半偏法測出，。（2）半偏法測電流表內(nèi)阻： 測量原理：電路如圖所示： 第一步，閉合，調(diào)節(jié)使G指針滿偏；第二步，再閉合，調(diào)節(jié)，使G指針半偏，讀出的值，則。實(shí)驗(yàn)中，要注意滿足G能滿偏的前提下使。誤差分析設(shè)電源電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻忽略，在閉合斷開，G滿偏時(shí)有 當(dāng)也閉合，G半偏時(shí)有 由可得故，測量值比偏小，要減小誤差，應(yīng)使。（3）熟悉把改裝的電表跟標(biāo)準(zhǔn)電壓表核對的電路及方法。二、電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的選擇電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的

28、選擇應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：1原則（1）安全性原則：不超過量程，在允許通過的最大電流以內(nèi)；電表、電源不接反；（2）方便性原則：便于調(diào)節(jié)；便于讀數(shù)；（3）經(jīng)濟(jì)性原則：以損耗能量最小為原則。2滑動(dòng)變阻器兩種接法的選擇方法（1）兩種接法比較 限流式分壓式電路組成變阻器接入電路特點(diǎn)連接變阻器的導(dǎo)線分別接金屬桿一端和電阻線圈一端的接線柱（圖中變阻器Pa部分被短路不起作用）連接變阻器的導(dǎo)線分別接金屬桿一端和電阻線圈的兩端接線柱（圖中變阻器Pa、Pb都起作用），即從變阻器分出一部分電壓加到待測電阻上調(diào)壓范圍（不計(jì)電源內(nèi)阻）（不計(jì)電源內(nèi)阻）（2）限流電路、分壓電路的選擇原則：限流式適合測量阻值小的電阻（跟滑動(dòng)變阻

29、器的總電阻相比相差不多或比滑動(dòng)變阻器的總電阻還小）。分壓式適合測量阻值較大的電阻（一般比滑動(dòng)變阻器的總電阻要大）。因?yàn)樵叫。蘖魇街谢瑒?dòng)變阻器分得電壓越大，調(diào)節(jié)范圍越大，越大，分壓式中幾乎不影響電壓的分配，滑片移動(dòng)時(shí)，電壓變化接近線性關(guān)系，便于調(diào)節(jié)。限流式好處是電路簡單、耗能低。通常變阻器以限流接法為主，但在下列三種情況下，必須選擇分壓連接方式：若采用限流式不能控制電流滿足實(shí)驗(yàn)要求，即若滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大時(shí)，待測電阻上的電流（或電壓）仍超過電流表（或電壓表）的量程，或超過待測電阻的額定電流，則必須選用分壓式。若待測電阻的阻值比滑動(dòng)變阻器總電阻大得多，以致在限流電路中，滑動(dòng)變阻器的滑片從一端

30、滑到另一端時(shí)，待測電阻上的電流或電壓變化范圍不夠大，此時(shí)，應(yīng)改用分壓電路。若實(shí)驗(yàn)中要求電壓從零開始連接可調(diào)，則必須采用分壓式電路。典型例題透析題型一電表的改裝（1）改裝電表，首先要了解電流表表頭的三個(gè)基本參量：，改裝時(shí)必須至少知道其中兩個(gè)參量。（2）注意改裝后表頭的滿偏電流仍保持不變。（3）注意實(shí)驗(yàn)基本原理、基本方法的靈活運(yùn)用和遷移，提高對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理能力。1、將一個(gè)電阻為60，滿偏電流為500的電流表表頭改成如圖所示的兩個(gè)量程的電壓表，量程分別為3V和15 V，試求和的阻值。思路點(diǎn)撥：本題考查電表的改裝問題。3 V電壓檔的分壓電阻為，而15 V電壓檔的分壓電阻為，可以先求出和的值，再求的值

31、。解析：分壓電阻分壓電阻解得?？偨Y(jié)升華：表頭G的滿偏電壓和滿偏電流一般都比較小，測量較大的電壓時(shí)要串聯(lián)一個(gè)電阻把它改裝成電壓表，測量較大的電流時(shí)則要并聯(lián)一個(gè)電阻，把小量程的電流表改裝成大量程的電流表。舉一反三【變式】在如圖所示，電路中，6，3，1，電流表內(nèi)阻2，電池組的電動(dòng)勢E12.5V，內(nèi)阻r1.5，求：（1）當(dāng)開關(guān)接通，斷開時(shí)，電流表的示數(shù)是多少?（2）當(dāng)開關(guān)、同時(shí)接通時(shí)，電流表的示數(shù)是多少?解析：本題中電路由于開關(guān)、的閉合、斷開組成不同形式的電路，應(yīng)注意的是電流表內(nèi)阻不可忽略，當(dāng)開關(guān)斷開、開關(guān)接通時(shí)，組成如圖甲所示電路，由電阻的串、并聯(lián)和全電路歐姆定律，部分電路歐姆定律可求出流過電流表的

32、電流。當(dāng)開關(guān)、同時(shí)接通時(shí)，組成如圖乙所示電路，依電阻并、串聯(lián)的總電阻規(guī)律、全電路歐姆定律和部分電路歐姆定律，可求出電流表的示數(shù)。（1）斷開，閉合后電路如圖甲所示。 268W 314W 外電阻 電路中干路電流I 路端電壓U，UE-Ir12.5V-31.5V8V 流過電流表的電流即電流表示數(shù)，（2）、接通，電路簡化如圖乙。 電路的外電阻R，電路中干路電流I，電流表兩端電壓，流過電流表電流（即電流表示數(shù)）。題型三測量電流表或電壓表內(nèi)阻測量電流表或電壓表內(nèi)阻的測量原理仍然是伏安法，只不過要注意這時(shí)電表在電路中的作用是能顯示電流、電壓的電阻。3、（1）用游標(biāo)為50分度的卡尺（測量值可準(zhǔn)確到0.02mm）

33、測定某圓柱的直徑時(shí)，卡尺上的示數(shù)如圖?？勺x出圓柱的直徑為 mm。（2）利用圖1所示的電路測量電流表mA的內(nèi)阻。圖中、為定值電阻，、為電鍵，B是電源（內(nèi)阻可忽略）。根據(jù)圖1所給出的電路原理圖，在圖2的實(shí)物圖上連線。已知=140，=60。當(dāng)電鍵閉合、斷開時(shí)，電流表讀數(shù)為6.4mA；當(dāng)、均閉合時(shí)，電流表讀數(shù)為8.5mA。由此可以求出= 。（保留2位有效數(shù)字）思路點(diǎn)撥：本題第（2）問是由閉合電路的知識(shí)確定未知電阻，原理類似于“測電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻”。解析：（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法：先讀主尺，再看游尺上哪條線與主尺對齊，數(shù)清對齊線前游尺上的格數(shù)，則卡尺讀數(shù)=主尺讀數(shù)精確度游尺上對齊線前的格數(shù)，此題中主

34、尺讀數(shù)為42，精確度為0.02，游尺上對齊線前格數(shù)為6，則讀數(shù)為42.12，注意單位為毫米。（2）由閉合電路的歐姆定律及題給條件，設(shè)電源電動(dòng)勢為E，電流表兩次讀數(shù)為，列方程組：代入數(shù)值，解得：43。連線如圖所示：總結(jié)升華：實(shí)物連線題應(yīng)注意的問題：（1）嚴(yán)格按電路中的走向連接實(shí)物；（2）電表、電源正負(fù)極不要反接；（3）連線盡量不交叉，且連線盡量光滑第三部分 測定電源電動(dòng)勢的內(nèi)阻 知識(shí)要點(diǎn)梳理實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握用電壓表和電流表測定電源電動(dòng)勢的內(nèi)阻的方法與原理；2學(xué)習(xí)掌握用U一I圖象處理數(shù)據(jù)的方法。實(shí)驗(yàn)器材電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、電池、電鍵和導(dǎo)線實(shí)驗(yàn)原理如圖所示，改變R的阻值，從電壓表和電流表中讀出

35、幾組I、U值，利用閉合電路歐姆定律求出幾組E、r值，最后分別算出它們的平均值。用作圖法來處理數(shù)據(jù)：即在坐標(biāo)紙上以I為橫坐標(biāo)、U為縱坐標(biāo)，用測出的幾組I、U值畫出U一I圖象。如圖所示所得直線跟縱軸的交點(diǎn)即為電動(dòng)勢值，圖線斜率的絕對值即為內(nèi)電阻r的值。實(shí)驗(yàn)步驟1電流表用0. 6 A量程，電壓表用3V量程，按圖連接好電路；2把變阻器的滑動(dòng)片移到使阻值最大的一端；3閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組數(shù)據(jù)（I、U），用同樣方法測量幾組I、U值，記錄在自己設(shè)計(jì)的表格中；4打開電鍵，整理好器材；5處理數(shù)據(jù)，用公式法和作圖法兩種方法求出電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的值。數(shù)據(jù)處理圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1本實(shí)驗(yàn)中，

36、為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，一般用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，即根據(jù)各次測出的U、I值，做圖像所得圖線延長線與U軸的交點(diǎn)即為電動(dòng)勢E，圖線斜率的絕對值即為電源的內(nèi)阻r，即，如圖所示。2應(yīng)注意當(dāng)電池內(nèi)阻較小時(shí)，U的變化較小，圖象中描出的點(diǎn)呈現(xiàn)如圖甲所示狀態(tài)，下面大面積空間得不到利用，所描得點(diǎn)及做出的圖線誤差較大。為此，可使縱軸不從零開始，如圖乙所示，把縱坐標(biāo)比例放大，可使結(jié)果誤差小些。此時(shí)，圖線與縱軸的交點(diǎn)仍代表電源的電動(dòng)勢，但圖線與橫軸的交點(diǎn)不再代表短路狀態(tài)，計(jì)算內(nèi)阻要在直線上選取兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的點(diǎn)，由它們的坐標(biāo)值計(jì)算出斜率的絕對值，即為內(nèi)阻r。誤差分析實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)有如圖所示的甲、乙兩種情況、該實(shí)驗(yàn)采取的是乙種

37、情況。現(xiàn)分析如下：若采用圖甲電路，根據(jù)閉合電路的歐姆定律，有解得若考慮電流表和電壓表內(nèi)阻，則應(yīng)有解得比較得雖然測得電源電動(dòng)勢E的測量值是準(zhǔn)確的，但由于電源內(nèi)阻r與電流表內(nèi)阻相差不大，故內(nèi)阻r的測量誤差太大，所以不能采用該電路。若采用圖乙電路，考慮電流表和電壓表內(nèi)阻，根據(jù)閉合電路歐姆定律，有解得比較得，但由于很大，故誤差較小，所以實(shí)驗(yàn)采用的是該電路。從以上分析可以看出，當(dāng)采用圖甲電路時(shí)，誤差來源于電流表的分壓，雖然電動(dòng)勢的測量是準(zhǔn)確的，但電源內(nèi)阻的測量誤差太大當(dāng)采用圖乙電路時(shí)，誤差來源于電壓表的分流，雖然電動(dòng)勢和內(nèi)阻的測量都小于真實(shí)值，但誤差很小。注意事項(xiàng)1為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內(nèi)

38、阻宜大些（選用已使用過一段時(shí)間的干電池）；2電池在大電流放電時(shí)極化現(xiàn)象較嚴(yán)重，電動(dòng)勢E會(huì)明顯下降，內(nèi)阻r會(huì)明顯增大，故長時(shí)間放電不宜超過0.3 A，短時(shí)間放電不宜超過0.5 A，因此，實(shí)驗(yàn)中不要將I調(diào)得過大，讀電表要快，每次讀完后應(yīng)立即斷電；3測出不少于6組I、U數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些，用方程組求解，要將測出的I、U數(shù)據(jù)中，第1和第4為一組，第2和第5為一組，第3和第6為一組，分別解出E、r值再求平均值；4畫出U一I圖，要使較多的點(diǎn)落在這條直線上或使各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，個(gè)別偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去不予考慮。這樣，就可使偶然誤差得到部分抵消，從而提高精確度；5計(jì)算內(nèi)阻要在直線上任取兩個(gè)相距較

39、遠(yuǎn)的點(diǎn)，用計(jì)算出電源的內(nèi)阻。拓展一步測定電源電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的其他方法1用一只電流表和電阻箱測量，電路如圖甲所示，測量原理為：，由此可求出E和r。此種方法使測得的電動(dòng)勢無偏差，而內(nèi)阻偏大。2用一只電壓表和電阻箱測量，電路如圖乙所示，測量原理為：，由此可求出E和r，此種方法測得的電動(dòng)勢和內(nèi)阻均偏小。3用一只電壓表粗測電動(dòng)勢，直接將電壓表接電源兩端，所測值近似認(rèn)為是電源的電動(dòng)勢。，需滿足。4用兩只電壓表可測得電源的電動(dòng)勢。 第四部分 練習(xí)使用多用電表 知識(shí)要點(diǎn)梳理實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解多用電表表盤的刻度；2練習(xí)使用多用電表；3用多用電表探測黑箱內(nèi)的電器元件。實(shí)驗(yàn)器材多用電表，晶體二極管若干（幾種不同外形的）

40、，學(xué)生電源，小燈泡，導(dǎo)線，黑箱（有三個(gè)接點(diǎn)，每兩個(gè)接點(diǎn)間最多只能有一個(gè)元件，黑箱內(nèi)所接的元件不超過兩個(gè)，可能的元件有電池、電阻和二極管）實(shí)驗(yàn)原理一、歐姆表1內(nèi)部電路：如圖所示2改裝原理：根據(jù)閉合電路歐姆定律制成的。圖中G是表頭，內(nèi)阻，滿偏電流，電池的電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r，R是可變電阻也叫調(diào)零電阻。（1）當(dāng)紅、黑表筆相接觸時(shí)（如圖甲），相當(dāng)于被測電阻，調(diào)節(jié)R的值，使電流表的指針達(dá)到滿偏，所以電流表的滿刻度處被定為電阻擋的0刻度。（2）當(dāng)紅、黑表筆不接觸時(shí)（如圖乙），相當(dāng)于被測電阻，此時(shí)電流表的指針指在電流表零刻度，所以電流表零刻度的位置是電阻擋刻度的“”位置。（3）當(dāng)紅、黑表筆間接入某一電阻時(shí)（

41、如圖丙），通過電流表的電流，一個(gè)對應(yīng)一個(gè)電流值，我們可在刻度盤上直接標(biāo)出與I值對應(yīng)的值，就可以從刻度盤上直接讀出的值。（4）中值電阻:電流表的指針指到刻度盤的中央時(shí)所對應(yīng)的值叫中值電阻，。3刻度特點(diǎn)：歐姆表的刻度是不均勻的，零刻度在刻度盤最右邊，越往左刻度越密，讀數(shù)時(shí)要注意，在中值電阻附近讀數(shù)比較準(zhǔn)確4注意：歐姆表測電阻非常方便，但準(zhǔn)確度不高如電池用久了，電動(dòng)勢小于額定值，但刻度盤是按照額定值繪制的由于電池電動(dòng)勢不等于額定值，所以用歐姆表測量就會(huì)帶來較大的誤差，且電池用久了測量結(jié)果偏大二、多用電表1用途：測量交直流電壓、直流電流、電阻高級(jí)的多用電表還可測電容、音頻電平等。2構(gòu)造：多用表內(nèi)部線路

42、很復(fù)雜，如圖所示為多用表J04型的外形。它的上半部是表頭，表頭上有電阻、電流、電壓等各量程的刻度其中最上方的刻度是電阻刻度，它的刻度不均勻。中間刻度是直流電流、電壓和交流電壓（交流2.5 V除外），它的刻度是均勻的。最下方的刻度是2.5 V的刻度。下半部的S是選擇開關(guān)，它的四周刻著各種測量項(xiàng)目和量程。P是定位螺絲，Q是調(diào)零旋鈕，R是兩個(gè)測試筆插孔。圖是簡化了的多用表的電路原理圖。當(dāng)選擇開關(guān)分別接1、2、3、4時(shí)，即可測直流電流、直流電壓、交流電壓、電阻。3用法：測量前，應(yīng)先檢查表針是否停在左端的“0”位置，如不指零，應(yīng)輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)定位螺絲，使指針指零。將紅、黑兩表筆分別插入正（）、負(fù)（一）測試筆插孔。（1）測量直流電流時(shí)，應(yīng)把選擇開關(guān)旋到直流電流擋的某一合適量程上，使多用表與被測電路串聯(lián)，紅表筆接高電勢，黑表筆接低電勢，此時(shí)從中間的刻度線上（即圖左端標(biāo)有直流符號(hào)的刻度）讀數(shù)。（2）測量直流電壓時(shí)，應(yīng)把選擇開關(guān)旋到直流電壓擋的某一合適量程上，使多用表與被測電阻并聯(lián)，紅表筆接高電勢，黑表筆接低電勢，此時(shí)仍從中間的刻度線讀數(shù)。（3）測